18.4
脆性材料は、引張応力下では、破裂する前にあまり伸びないため、その極限強度と破壊強度は同じです。延性材料と比較して、破断時のひずみが小さくなります。
これは、荷重に垂直なサーフェスに沿って発生し、垂直応力が主に破損を引き起こすことを示しています。
脆性材料は、ストレス下で目立ったネッキングを受けません。
ほとんどの脆性材料は、主に亀裂や空洞などの微細な欠陥により、張力下で材料を弱めるため、引張よりも圧縮の極限強度が高くなります。
コンクリートスラブの応力-ひずみ図を、脆性材料の例として考えてみましょう。
張力下では、降伏点まで線形弾性範囲が観察され、その後、スラブが破裂するまでひずみが応力よりも急速に増加します。
圧縮下では、コンクリートはより大きな線形弾性範囲を示し、応力がピークに達するときに破断は発生しません。代わりに、応力は減少しますが、ひずみは破裂するまで増加し続けます。
線形領域の傾きによって表される弾性率は、ほとんどの脆性材料で圧縮と引張の両方で等しくなります。
ガラス、鋳鉄、石などの脆性材料は、独特の特性を示します。 これらは大きな伸縮率を持たずに破断します。これは、破断強度と極限強度が同等であることを示しています。 このような材料は、破断点での歪みレベルも低くなります。 脆性材料の破損は、加えられた荷重に対して垂直な表面に沿って生じる破断から明らかなよう…
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